FR2501152A1 - Train d'atterrissage pour aerodyne - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE LES TRAINS DE ROULEMENT RETRACTABLES ENTRE DEUX POSITIONS. LE TRAIN COMPORTE ESSENTIELLEMENT UN LEVIER 14 ROTATIF AUTOUR D'UN AXE 5, UN BALANCIER 7 ROTATIF SUR LE MEME AXE 5, UNE CONTREFICHE 21 COMPORTANT DEUX BIELLETTES 22, 23 PIVOTANT L'UNE PAR RAPPORT A L'AUTRE, LA CONTREFICHE ETANT RELIEE AU LEVIER, UN AMORTISSEUR 18 FIXE RESPECTIVEMENT SUR LE LEVIER 14 ET LE BALANCIER 7, ET UN VERIN 32 POUR APPLIQUER UNE FORCE DE PIVOTEMENT AU LEVIER 14. CE TRAIN TROUVE UNE APPLICATION PARTICULIEREMENT AVANTAGEUSE DANS LES AERONEFS DU TYPE DIT "COMMUTER".

Description

TRAIN D'ATTLRRISSAGE POUR AERODYNE

Ua présente invention concerne les trains d'atter-

rissage, et plus particulièrement les trains d'at-

torrissage relevables, pour des aérodynes, ou plus communémernt des avions, hélicoptères, etc. Actuellement il existe une nouvelle génération d'avions qui sont destinés à parcourir des distances relativement courtes, et que les hommes de l'art

désignent sous la dénomination "commuter".

En effet, ce type d'avion se caractérise essentiel-

lement par une conception relativement simplifiée, ce uii entra ne des obligations de réalisation de tr6isdtatterrlssage qui répondent A de nouveaux criLteres. C'est ainsi que la plupart de ces "commuter" sont équipés de trains d'atterrissage qui ne rentrent pas darts des logements prév-us à cet effet, dans le corps

de l'avion, mais qui, lorsqu'ils sont dans une po-

si tion rentrée, viennent se loger dans des caches

latéraux aux carlingues de l 'avion.

>t VV- la comment est née une nouvelle génération de trains d'atterrissage, q.i. ?e regroupe généralement ?n deix cat6gories; une premièJre catégorie dite rt; t>y>- '. diabolo, c'ost-à-:-3ire ur train comportant deux.:'oUeS couplées l'utne cA l'autre parallèlement 2' à la r. .:n..'e d'un diah:,l, et dans urEdeuxième -'1-gorie: connu sot'. le no.;i de montage en tandem,

e;f-a-d3re deux rou-e corlées l'une derrière l'au-

tre, sensiblement dans un nm.ne plan, avec des moyens rcur les crupler, de façon M obtenir par exemple une sortit ou une rentrée du tr in avec un seul moyen de commande.

Les trains élaborés Jusqu'à main-

tenant, l'ont été, soit pour constituer un train du type dit à diabolo, soit alors pour constituer un train du type dit à tandem. Mais aucun de ceux-ci

n'a été conçu spécialement pour constituer indépen-

damment avec un minimum de modifications, soit un train du type à diabolo, soit un train du type à tandem. La présente invention a donc pour but de réaliser

un train du type rétractable, notamment pour aéro-

dyne, qui puisse constituer un élément de base commun aussi bien à un train du type à diabolo qu'à un train

du type à tandem.

Plus précisément, la présente invention a pour objet

un train de roulement rétractable, entre deux posi-

tions respectivement dites train rentré et train sorti, pour un véhicule comportant un chassis rigide, caractérisé par le fait qu'il comprend un levier monté rotatif sur un premier axe solidaire dudit chassis, un balancier monté rotatif sur un deuxième axe solidaire dudit châssis, une contrefiche apte à se "briser", montéerotative à une premi&re de ses

extrémités en un premier point solidaire dudit chls-

sis, des moyens de liaison de l'autre deuxième ex-

trémité de ladite contrefiche avec ledit levier, des

moyens commandables pour briser l'alignement de la-

dite contrefiche, un amortisseur reliant un deuxième

point dudit levier à un troisième point dudit ba-

lancier, et des moyens pour appliquer ur.e force de

pivotement commandable audit levier.

Selon une autre caractéristique de la présente in-

vention, les moyens de liaison sont constitués par une rotule à deux degrés de rotation, sensiblement perpendiculaire. Selon une autre caractéristique, ladite contrefiche est formée de deux biellettes pivotant l'une sur l'autre, autour d'un troisième axe sensiblement

perpendiculaire audit deuxième axe.

Selon une autre caractéristique, la direction dudit levier fait un angle Y par rapport à un premier

:0 plan perpendiculaire audit premier axe.

Selon une autre caractéristique, la direction de ladite contrefiche, quand elle est alignée dans la position train sorti, Fait, avec ledit premier plan, un angle, Selon une autre caractéristique, la projection de la direction de l'amortisseur, dans la position train sorti, fait, sur un deuxième plan perpendiculaire

au premier, un angle C> avec cedit premier plan.

Selon une autre caractéristique de la présente in-

vention, si dans la position train sorti, b est la distance dudit premier axe à la contrefiche, c est la distance moyenne de l'amortisseur audit premier

axe, les valeurs des angles c et 3 sont sensible-

mcnt liées par la formule c/b = f (tg s /tgû)

D'autres caractéristiques et avantages de la présen-

te invention apparaîtront au cours de la description

suivante, donnée en regard des dessins annexés, à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels: - la figure 1 représente, vu en perspective, un mode

de réalisation d'un train d'atterrissage selon l'in-

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vention dans son montage du type à diabolo, - les figures 2 et 3 représentent, respectivement, sous deux angles différents, le train d'atterrissage sous forme simplifiée, selon la figure 1, et, - la figure 4, schématisée représente un mode de réalisation d'un train selon l'invention

dans un montage du type à tandem.

Plus particulièrement, en se référant à la figure 1, le train illustré est apte à être disposé sur un

chassis rigide 1 d'un aérodyne, comportant eaeen-

tiellement deux points de fixation 3 et 4.

Ainsi, au point 4 passe un axe 5, solidaire du châssis 1 de l'aérodyne, qui porte, montée pivotante sur celui-ci, une extrémité 6 d'un balancier 7 dont

l'autre extrémité 8 supporte des moyens de roule-

ment 9, comme par exemple deux roues 10 et 1X, mon-

tées en diabolo, c'est-à-dire deux roues parallèles l'une à l'autre, sensiblement disposées sur un même

axe 12.

L'axe 5 supporte aussi en rotation une extrémité 13 d'tm levier 14 qui pivote librement

axe 5.

Il est précisé que le balancier 7 et le levier 14 pourraient 4tre montés sur deux axes différents, mais que la configuration illustrée représente le

mode le plus avantageux.

L'autre extrémité 15 du levier 14 porte un axe de rotation î6, de préférence parallèle à l'axe 5,

autour duquel sont montées respectivement une extré-

mité 17, en l'occurrence le cylindre d'un amortis-

sour 18, Et une rotue(. i) dont l'autre axe de degré de libezcé 20 est sensiblement perpendiculaire à 25011St

l'axe 6.

Le train comporte, entre autre, entre le point de pivotement 3 et l'axe 20 de la rotule 19, une

contrefiche 21 formée respectivement de deux biel-

lettes 22 et 23, aptes a pivoter l'une par rapport

i l'autre, autour d'ul axe 24, sensiblement perpen-

diculaire à l'axe 5 précédemment défini.

Cette contrefiche 21 permet d'obtenir une distance définie entre le point 3 et l'axe 16, lorsque les

io deux biellettes 22 et 23 sont alignées (ou la con-

trefiche dans un état dit non "brisé") Par contre, 1il est nécessaire, pour faire passer un train rétractable, par exemple d'une position train

sorti à une position train rentré, de briser l'ali-

gnement de ces deux biellettes 22 et 23.

Pour cela, les moyens sont essentiellement consti-

tués par un vérin auxiliaire 25, lié respectivement par ses deux extrémités, en l'occurrence le cylindre 26 et sa tigte 27, à deux pattes 28 et 29 solidaires

respectivement des biellettes 22 et 23.

Bien entendu, l'autre extrémité 30 de l'amortisseur 18, en l'occurrence sa tige, est reliée à un point 31 du balancier 7, celui-ci se trouvant relativement 2.5 près de.! 'a:e 12, supportant les deux roues 10 et 11, et ?cti:iment, d'une façon classique,par une rotule.

Celle-ci n'apparatt pas sur Ja figure, mais ne pre-

sente aucune difficulté de réalisation, étant bien

"0 coxnuedes hommes de 'arI.

Le train est représenteé sur la figure 1

ans sa position train sorti, c'est-à-

dir.e lorsque l'aérodyne r-oule sur le sol.

Bien entendu, lorsque l'avion aura pris l'air, il

sera nécessaire d'escamoter le train pour l'ame-

ner dans une position rentrée.

Le moyen do commande pour paosor do la position train sorti A la position train rentré est consti-

tué par un vérin dit principal 32, dont une extré-

mité, en l'occurrence la tige 34 est liée à l'extrémité 13 du levier 14 en lu point 33. Ce vérin permet d'exercer un couple de force par

rapport à l'axe 5.

L'autre extrémité 35 du vérin 32, en l'occurrence le cylindre, est avantageusement reliée à un point

fixe de la structure 1 de l'aérodyne, et de préfé-

rence au point 3 défini précédemment.

Le train qui vient d'être décrit ci-dessus présente

d'autres caractéristiques structurelles qui n'appa-

raIssent pas clairement sur la figure 1.

Celles-ci seront plus explicitées notamment en re-

gard des figures 2 et 3 qui, malgré qu'elles soient

schématiques, représentent le même mode de réalisa-

tion de train d'atterrissage que celui de la figure 1.

Par contre, les éléments essentiels de la structure

de ce train n'ont été représentés que par des por-

tions de traits, mais bien évidemment, les

m9mes références représentent les mêmes éléments.

Avant de spécifier ces caractéristiques structu-

relles additionnelles, le passage du train de sa position train sorti à sa position train rentré est ici précisé et s'effectue de la façon suivante: Tout d'abord, les deux vérins, principal 32 et auxiliaire 26, sont commandés simultanément. Ainsi l'alignement de la contrefiche 21 est brisé, dc telleo faon que le:- deux biellettes 22 et 23 aient tendance à se déplacer en pivotant l'une sur l'autre dans un plan sensiblement parallèle aux

axes 5 et 16.

De plus, simultanément, le vérin 32 est commandé pour que sa longueur augmente, dans le mode de réalisation illustré, et que l'extrémité du levier 14 puisse pivoter en tirant sur l'amortisseur 18 et donc sur le levier 7. Ainsi, le balancier 7 avec les roues 10 et 11, pivotent dans un sens contraire aux aiguilles d'une montre, et remontent sous un logement, aménagé à cet effet,

qui appara tra plus clairement sur la fi-

gure 2 o la position train rentré est représentée

en pointillé.

Enfin, il est précisé que lorsque le train est dans sa position train sorti, comme celle illustrée sur la figure 1, la contrefiche 21 est à une distance b de l'axe 5, tandis que la position moyenne de la distance de l'amortisseur 18 à l'axe 5 est égale a c. Lrn se référant maintenant aux figures 2 et 3 qui sont respectivement deux vues schématiques suivant deux plans perpendiculaires du mode de réalisation du train selon la figure 1, elles montrent clairement cele

VYevier 14 fait, par rapport au plan 40, perpendi-

culaire à l'axe 5, et contenant le balancier 7

un angle ( non négligeable.

Il apparaft sur ces figures, notamment la figure 2,

que le logement 41, aménagé sur le cité de la car-

lingue, est monté sur le cnhssis 1 de l'aérodyne.

Les roues viennent s'y loger quand le

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train est en position rentré.

Cette figure 2 montre un avantage de ce train. En

effet, quand il est dans sa position rentré, la con-

trefiche 21 s'est "brisée" de façon qu'elle occupe - une position sensiblement horizontale juste sur le

devant des roues (représenté en pointillé).

Ce mode de réalisation permet d'obtenir un logement 41 d'une hauteur réduite, étant donné que cette contrefiche occupe l'espace laissé libre devant les

roues.

En se reportant plus particulièrement à la figure 3,

on s'aperçoit que la contrefiche 21 et l'amortis-

seur 18 font, respectivement avec le plan 40 défini

précédemment, des angles ", non nuls.

En fait, la valeur de l'angle 04 représenté sur la

figure 3 est la valeur de l'angle que fait la pro-

jection de l'amortisseur 18 sur un plan perpendicu-

laire au plan 40 précédemment défini. Ce plan est

donc parallèle aux axes 5 et 16.

Cette structure est particulièrement avantageuse car elle permet de compenser, lorsque le train

d'atterrissage est soumis à des efforts, les réac-

tions produites au niveau de l'axe 16 sur le levier 14

respectivement par la contrefiche et l'amortisseur.

En effet, on constate que, si les valeurs des angles 0<,/3sont choisies de telle façon qu'elles soient liées par la formule: c/b = f (tg P /tg <), c et b étant définis comme précédemment, les efforts transmis respectivement par l'amortisseur et la contrefiche sont compensés et permettent ainsi de réaliser un levier 14 peu résistant puisqu'il ne subit pas des efforts importants, et donc il pourra être

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usiné dans des épaisseurs relativement faibles.

Ceci amène à réduire considérablement le poids

d'un tel train d'atterrissage.

Enfin, en se reportant à la figure 4, elle il-

lustre, d'une façon très schématique un mode avantageux de réalisation d'un train du type

à tandem, comportant essentiellement dans sa por-

tion gauche, les éléments de structure du train tel

que décrit en regard des figure 1 à 3.

Ce train nécessite seulement trois points d'attache

au châssis, en l'occurrence 53, 54 et 55, et com-

porte essentiellement, entre le point 53 et un axe 56, une contrefiche 57 du type de celle décrite en 21 selon la figure 1, un levier 58, entre l'axe 56 et l'axe 54, et un amortisseur 59 entre le point 56 et un point 60 d'un levier 61, le levier 61 ne comportant qu'une seule roue 62, montée sur un axe 63. La contrefiche 57, le levier 58, le balancier 61 et l'amortisseur 59 sont agencés de la même façon que

les éléments correspondants dans la figure 1.

Cependant, le train selon la figure 4 comporte, en plus, à partir du point fixe 55, un deuxième levier 64, un deuxième balancier 65, un deuxième amortisseur 66, une deuxième roue 67 montée sur

un deuxième axe 68.

Les éléments, en l'occurrence le levier 64, le ba-

lancier 65, l'amortisseur 66, sont aussi agencés de la même façon que les éléments correspondants -30 dans la partie gauche de ce même train et selon ceux de

la figuren 1.

De plus, les deux leviers 58 et 64 sont reliés par une bielle 70 de longueur constante. De cette façon, la bielle 70 et les deux leviers 58 et 64 pivotant respectivement autour des deux axes 54 et 55 forment un parallôlogramme déformable. Enfin, selon la figure 4, le train comporte des moyens pour appliquer une force de pivotement à au

moins un des deux leviers 58, 64.

Ces moyens peuvent être avantageusement comme re-

présentés sur la figure, constitués par un vérin dont une extrémité est montée pivotante sur l'axe 56, et dont l'autre extrémité est montée pivotante en 72 sur le levier 64 en un point différent de l'axe 55, de manière à pouvoir exercer un couple

1.5 de force sur le levier 64.

Ce train du type à tandem fonctionne de la façon suivante.

Simultanément au début, l'alignement de la contre-

fiche 57 est brisé et le vérin 71 est commandé de façon que, suivant le mode de réalisation illustré,

il s'allonge.

C'est ainsi que le levier 64 subit une rotation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et, par l'intermédiaire de la bielle 70, exerce une force sur l'axe 56 de façon à faire pivoter de

même le levier 58.

Dans un second temps, lorsque l'alignement de la

contrefiche 57 est brisé, seul le vérin 71 est com-

mandé jusqu'à ce que les roues 62 et 67 soient remontées dans un logement du type conforme à celui

qui est illustré en 41 sur la figure 2.

Bien entendu, les angles définis précédemment, no-

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tamment en regard des figures 2 et 3, se retrou-

vent de la m8me façon pour les parties du train

gauche et droite.

Bien entendu, les avantages qui ont été décrits précédemment pour le mode de réalisation selon les

figures 1 à 3 se retrouvent dans ce train d'atter-

rissage dit à tandem selon la figure 4, mais, de plus, il est apparent que spécifiquement pour ce type de train, le mode de réalisation permet, avec les mêmes éléments de base, en l'occurrence les leviers, balanciers, amortisseurs et contrefiches, de réaliser indifféremment un train du type à diabolo ou à tandem, les seuls éléments à modifier étant éventuellement le vérin de commande et la

bielle'de liaison 70.

Il est évident que ceci ne présente aucune diffi-

culté aussi bien de montage que de réalisation.

Enfin, dans certains cas, il sera avantageux que les deux biellettes 22, 23 soient verrouillées dans au moins une des positions correspondant soit au train

rentré, soit au train sorti.

Ces moyens pour verrouiller les deux biellettes ersembles,peuvent être constitués notamment,par exrmpJe, par un bottier d'accrochage, connu en

lui-mtme par les techniciens en aéronautique.

RE V E N D I C A T I 0 N S

1/ Train de roulement rétractable entre deux positions, respectivement dit "train rentré" et "train sorti", pour un véhicule comportant un chassis rigide, caractérisé par le fait qu'il comprend un levier (14), monté rotatif sur un premier axe (5) solidaire dudit châssis (1), un balancier (7) monté rotatif sur un deuxième axe (5) solidaire dudit châssis, une contrefiche (21) apte à se "briser", montée rotative à une première de ses extrémités (22), en un premier point 3 solidaire dudit châssis (1),

des moyens de liaison (19) de l'autre deuxième extré-

mité (23) de ladite contrefiche (21) avec ledit le-

vier (14), des moyens commandables (26) pour "briser"

l'alignement de ladite contrefiche (21), un amortis-

seur (18) reliant un deuxième point (16) dudit levier à un troisième point (31) dudit balancier (7), et des moyens (32) pour appliquer une force de pivotement

commandable audit levier (14).

2/ Train selon la revendication 1, caractéri-

sé par le fait que lesdits premier et deuxième axes

(5) sont confondus.

3/ Train selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison sont constitués par une rotule (19) à deux axes de degrés de rotation (16,20) sensiblement perpendiculaires.

4/ Train selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé par le fait que ladite contre-

fiche (21) est formée de deux biellettes (22,23) pivotant l'une sur l'autre autour d'un troisième axe (24), sensiblement perpendiculaire audit deuxième axe (5) o

/ Train selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé par le fait que la direction dudit levier (14) fait un angleX par rapport à un premier plan perpendiculaire (40) audit premier

axe (5).

6/ Train selon la revendication 5, caracté-

risé par le fait que la direction de ladite contre-

fiche, quand elle est alignée dans la position train

sorti fait, avec ledit premier plan, un angle f.

7/ Train selon les revendications 5 et 6,

caractérisé par le fait que la projection de la di-

rection de l'amortisseur dans la position train sorti fait, sur un deuxième plan perpendiculaire au premier,

un angle C> avec cedit premier plan.

1 5 8/ Train selon la revendication 7, caractéri-

sé par le fait que, si dans la position "train sorti",

b est ia distance dudit premier axe (5) à la contre-

fiche (21), c est la distance moyenne de l'amortis-

seur (18) audit premier axe (5), les valeurs desdits angles 8, e sont sensiblement liées par la formule

c/b = f (tg,3 /tgc,).

9/ Train selon l'une des revendications pré-

cédentes, caractérisé par le fait que les moyens pour appl. quer une force de pivotement sur ledit levier

2 (14) sont constitués par wun vérin (32).

/ Train selon la revendication 9, carac-

térisé par le fait que ledit vérin a une de ses ex-

tr'mités montée pivotante audit premier point(3)so-

Lidaire du chassis (1), et l'autre extrémité audit levier (14) en un deuxième point non confondu avec

le premier.xe.

11/ Train sel.-n l'ule des revendications pré-

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cédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un deuxième levier (64), monté rotatif sur un quatrième axe (55) solidaire dudit chassis, cedit quatrième axe étant sensiblement parallèle au premier, un deuxième balancier (65), monté rotatif sur un cin- quième axe solidaire dudit châssis, le cinquième axe étant sensiblement parallèle audit deuxième axe, et une bielle (70), de longueur constante, reliant les deux dits leviers (58,64) de manière à former,

avec les deux dits leviers (58,64), un parallèlo-

gramme déformable.

12/ Train selon l'une des revendications 4

à 11, caractérisé par le fait que ladite contrefiche (21) comporte des moyens de verrouillage des deux dites b ellettes (22,23), l'une par rapport à l'autre,

dans au moins une position correspondant aux posi-

tions train rentré et train sorti.

13/ Train selon la revendication 12, carac-

térisé par le fait que lesdits moyens de verrouilla-

ge sont constitués par un bottier d'accrochage.